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海洋立管湿模态振动分析 被引量:28
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作者 姜峰 郑运虎 +1 位作者 梁瑞 杜超飞 《西南石油大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期159-166,共8页
针对海洋立管的湿模态振动问题,对立管固有频率以及各阶模态的相应振型展开了研究。阐述了模态概念与模态分析的意义,运用ANSYS Workbench中的Acoustic Extension分析模块对海洋立管进行了湿模态振动分析,描述了湿模态建模方法与技巧,得... 针对海洋立管的湿模态振动问题,对立管固有频率以及各阶模态的相应振型展开了研究。阐述了模态概念与模态分析的意义,运用ANSYS Workbench中的Acoustic Extension分析模块对海洋立管进行了湿模态振动分析,描述了湿模态建模方法与技巧,得到12阶固有频率与振型。通过与12阶干模态分析结果进行对比,得出两者的区别,表明了湿模态分析在做水下结构振动研究中的不可替代性。通过对立管结构进行优化,计算优化后的结构振动特性,得到的优化结果,证明了优化的可行性。模态分析为研究结构的振动特性、优化结构设计提供了一定的依据,为防止结构的共振提供了一定的参考。 展开更多
关键词 振动疲劳 湿模态 虚拟质量 流固耦合 Acoustic-Body
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基于ANSYS有限元分析的模态质量计算方法 被引量:16
2
作者 商霖 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2011年第3期55-57,共3页
基于动能公式的演化推导,提出一种计算模态质量的新方法。该方法操作方便,快速有效,适用于任何有限元模型模态质量的计算。通过与模态质量经典公式计算结果的比较,二者数值完全一致。
关键词 模态质量 经典公式 动能定理 质量矩阵 弹簧-质量模型
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汽车动力吸振器优化设计 被引量:17
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作者 李勇 顾彦 靳春梅 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2011年第6期123-126,共4页
研究主要目的有二:其一,推导单动力吸振器和双动力吸振器解析解,建立吸振器数学模型;其二,建立动力吸振器设计方法,作为动力吸振器参数设计选用之依据。另一方面,根据吸振器数学模型,编写吸振器设计工具,并对吸振器质量、刚度和阻尼参... 研究主要目的有二:其一,推导单动力吸振器和双动力吸振器解析解,建立吸振器数学模型;其二,建立动力吸振器设计方法,作为动力吸振器参数设计选用之依据。另一方面,根据吸振器数学模型,编写吸振器设计工具,并对吸振器质量、刚度和阻尼参数进行优化设计。最后,根据设计结果,试做汽车半轴合适之吸振器,并以实车进行测试。测试结果显示,安装试制吸振器后,实车振动噪声皆有显著改善。实用表明,利用吸振器解析解可快速对吸振器参数进行优化设计,避免传统吸振器数值仿真之繁复工作。 展开更多
关键词 振动与波 吸振器 模态质量 吸振设计
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基础激励结构的试验模态分析 被引量:14
4
作者 吴家驹 苏华昌 王晓晖 《强度与环境》 2010年第4期28-35,共8页
阐述了基础激励结构的试验模态分析理论和原理,引进了结构响应和界面力方程。给出了结构约束状态和自由状态下的结构响应与基础激励之间的关系式。讨论了界面力的直接和间接测量方法。用一个四自由度集中参数模型对两种方法进行了原理... 阐述了基础激励结构的试验模态分析理论和原理,引进了结构响应和界面力方程。给出了结构约束状态和自由状态下的结构响应与基础激励之间的关系式。讨论了界面力的直接和间接测量方法。用一个四自由度集中参数模型对两种方法进行了原理性试验验证。 展开更多
关键词 模态分析 基础激励 有效质量 视在质量
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基于稳态简谐激励的人行桥模态参数识别 被引量:11
5
作者 温青 华旭刚 +2 位作者 陈政清 王文熙 牛华伟 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期98-106,共9页
为了探究稳态激振现场试验方法在人行桥模态参数识别中的可行性,通过数值仿真分析和现场试验,研究了基于稳态激振的人行桥模态参数识别。该方法首先通过单点简谐激励获得结构稳态响应的频响函数(FRF),然后对实测频响函数按单模态或多模... 为了探究稳态激振现场试验方法在人行桥模态参数识别中的可行性,通过数值仿真分析和现场试验,研究了基于稳态激振的人行桥模态参数识别。该方法首先通过单点简谐激励获得结构稳态响应的频响函数(FRF),然后对实测频响函数按单模态或多模态叠加形式进行最小二乘曲线拟合得到结构的固有频率、阻尼比、模态振型和模态质量。以一频率密集分布的多点弹性支撑梁为数值算例,分析了激振器激振质量、频率间隔、激振次数、多模态参与和噪声对识别结果的影响。采用该方法识别了一座双层分离桥面曲线人行桥第1阶侧弯模态的频率、模态质量及阻尼比,为该桥的人致振动分析及减振设计提供了有效手段。结果表明:激振质量会改变结构固有模态参数,因此在满足激振条件下激振质量应尽可能小;选择合适的激振带宽和较小的激振频率间隔能获得更可靠的结果;人行桥现场稳态激振试验识别的频率和阻尼比与自由振动识别结果基本相符,识别的模态质量与有限元计算结果相符,说明该方法可行。 展开更多
关键词 桥梁工程 人行桥 模态参数识别 强迫振动试验 频响函数 模态质量
原文传递
多目标优化下汽车车门性能分析研究 被引量:9
6
作者 邢志波 谭继锦 +2 位作者 汪小朋 汪伟康 潘鹏 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第7期888-891,共4页
文章以车门关键部件厚度为变量,采用拉丁超立方试验设计方法生成20个样本点进行计算,建立了下沉量、凹陷量、一阶模态频率、质量的Kriging模型。其中,凹陷量模型误差较大,引入抗凹刚度进行替代。为了保证合适的质量和模态频率,适当协调... 文章以车门关键部件厚度为变量,采用拉丁超立方试验设计方法生成20个样本点进行计算,建立了下沉量、凹陷量、一阶模态频率、质量的Kriging模型。其中,凹陷量模型误差较大,引入抗凹刚度进行替代。为了保证合适的质量和模态频率,适当协调车门下沉量和抗凹刚度的要求,并以此为约束,以模态频率最高与质量最轻为优化目标,求得最优解。 展开更多
关键词 车门 拉丁超立方 KRIGING模型 刚度 模态 质量
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基于声振互易法的铁路扣件弹条模态试验研究 被引量:9
7
作者 侯尧花 黄晋英 +1 位作者 张占一 马广轩 《铁道标准设计》 北大核心 2018年第6期20-24,共5页
在铁道车辆的安全运行中,部分路段的轨道扣件系统的折断率比较高,因此掌握轨道扣件弹条的模态参数对减少弹条折断率,提高铁路运营安全性是十分必要的。首先介绍利用基于声振互易法进行模态测试的基本原理,然后利用加速度传感器和声传感... 在铁道车辆的安全运行中,部分路段的轨道扣件系统的折断率比较高,因此掌握轨道扣件弹条的模态参数对减少弹条折断率,提高铁路运营安全性是十分必要的。首先介绍利用基于声振互易法进行模态测试的基本原理,然后利用加速度传感器和声传感器分别对弹条进行测试,得到加速度传感器的附加质量,使弹条各阶固有频率降低3%左右,对于类似扣件弹条这样的小阻尼结构,较小的频率变化会引起较大的频响函数幅值变化,并且通过后续的现场实验对比得到,利用声振互易法对现场弹条的模态测试不会受到钢轨的辐射噪声干扰,可以有效消除接触式传感器附加质量对弹条扣件小阻尼结构模态参数影响,因此得到的实际弹条扣件测试结果更加准确客观。 展开更多
关键词 扣件弹条 声振互易性 模态测试 附加质量
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动态设计分析方法的舰船甲板设备垂向冲击环境分析 被引量:8
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作者 姜涛 由文立 +1 位作者 李建林 王伟力 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期33-36,共4页
应用动态设计分析方法(DDAM),考核了水面舰艇四联装反舰导弹发射装置垂向抗冲击性能。建立了水面舰艇水下非接触爆炸物理模型,计算不同工况下水面舰艇甲板设备垂向响应及反应谱。应用板理论建立舰船甲板一阶等效动力模型。结合甲板设备... 应用动态设计分析方法(DDAM),考核了水面舰艇四联装反舰导弹发射装置垂向抗冲击性能。建立了水面舰艇水下非接触爆炸物理模型,计算不同工况下水面舰艇甲板设备垂向响应及反应谱。应用板理论建立舰船甲板一阶等效动力模型。结合甲板设备反应谱与舰船甲板等效动力模型,采用联邦德国军舰建造规范BV 043/85规定的正负三角波作为加载波形,计算得到不同安装质量甲板设备的冲击反应谱设计谱值。结果表明,DDAM规定的舰船设备冲击环境与1 000 kg TNT当量装药,水下距舰船60~100 m远爆炸产生的冲击环境相当。同时,依据我国舰艇自身的特点,设计了不同工况下,不同安装质量设备的舰船甲板设备垂向设计谱值。得到的设计谱规律正确,数值合理。 展开更多
关键词 动态设计分析方法 模态质量 舰船设备 抗冲击
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一种基于试验模态参数的结构边界条件优化设计方法 被引量:6
9
作者 邬晓敬 肖华 +2 位作者 张伟伟 宋述芳 吕震宙 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期707-712,共6页
针对工程上含有复杂链接机构的结构在有限元建模时边界约束无法准确确定问题,发展了一种基于试验模态参数的结构边界条件优化设计方法,将模态试验和计算模态分析相结合,通过基于遗传算法的多目标优化方法,以试验模态的频率和振型参数为... 针对工程上含有复杂链接机构的结构在有限元建模时边界约束无法准确确定问题,发展了一种基于试验模态参数的结构边界条件优化设计方法,将模态试验和计算模态分析相结合,通过基于遗传算法的多目标优化方法,以试验模态的频率和振型参数为优化目标,通过调整边界约束得到准确的有限元模型,获取准确的质量信息。通过一个有试验数据的三维空气舵算例,验证了该方法的可行性并达到了修正试验质量参数的效果。 展开更多
关键词 模态分析 边界条件优化 遗传算法 多目标优化 模态振型 模态质量
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土体对悬臂挡墙模态的影响与应用 被引量:7
10
作者 张永兴 刘世安 陈建功 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2009年第3期72-77,共6页
模态参数是损伤诊断和状态评估的关键性指标,但对悬臂挡墙,由于墙体结构与墙后半无限土体相互作用机理的复杂性,目前尚无有效的方法模拟出其模态参数。文章首先通过现场脉冲锤击模态试验得出墙土系统实际模态参数,并与忽略墙后土体作用... 模态参数是损伤诊断和状态评估的关键性指标,但对悬臂挡墙,由于墙体结构与墙后半无限土体相互作用机理的复杂性,目前尚无有效的方法模拟出其模态参数。文章首先通过现场脉冲锤击模态试验得出墙土系统实际模态参数,并与忽略墙后土体作用下挡墙结构模态参数对比,表明墙后土体影响效应不可忽略的基础上,对墙后土体给予墙体附加刚度、质量计算方法进行了研究,并进而进行了考虑土体影响效应时挡墙的有限元模态分析,其结果与现场测试相吻合,从而证明了土体影响效应计算方法的合理性与脉冲锤击模态测试方法的可行性。最后,在此基础上对挡墙主要损伤及破坏状态下模态参数特征及诊断方法进行了研究;为悬臂挡墙健康诊断提供了一种快速、简便、无损、有效的模态分析检测法。 展开更多
关键词 模态分析 附加质量 附加刚度 健康诊断 失效模式
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基于转移质量方式的龙门加工中心动横梁结构优化设计方法 被引量:7
11
作者 朱金波 王宇 +3 位作者 阳红 陈强 黄辉 殷国富 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第9期19-21,共3页
针对某大型龙门加工中心动横梁结构设计中存在一些部位材料余量过大、一些部位刚度不足的问题,提出一种以转移质量为核心的动横梁结构优化设计方法。方法是在对动横梁进行动静态性能分析的基础上,利用模态分析和拓扑优化技术辨识动横梁... 针对某大型龙门加工中心动横梁结构设计中存在一些部位材料余量过大、一些部位刚度不足的问题,提出一种以转移质量为核心的动横梁结构优化设计方法。方法是在对动横梁进行动静态性能分析的基础上,利用模态分析和拓扑优化技术辨识动横梁结构中的冗余质量,并将其转移到动横梁刚度不足的薄弱位置,设计出在不改变动横梁装配尺寸的前提下具有较为均衡动静刚度特性的动横梁结构方案。通过对改进前后动横梁结构的动静态性能参数的分析对比,改进后动横梁前4阶固有频率平均提高5.53%,整体方向最大变形量平均减少7.33%,表明该结构优化方法是有效可行的。 展开更多
关键词 拓扑优化 模态分析 转移质量 龙门加工中心动横梁
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附加质量对变速器壳体模态的影响
12
作者 时松青 徐传燕 +1 位作者 慈长凯 邢其森 《山东交通学院学报》 CAS 2024年第1期1-6,共6页
为分析附加质量对变速器壳体模态的影响,以某微型汽车的变速器壳体为例,用传感器模拟变速器壳体的附加质量,设置7种模态试验方案,分析相同附加质量作用于不同测点、不同附加质量作用于相同测点及附加质量不同分布方式下变速器壳体固有... 为分析附加质量对变速器壳体模态的影响,以某微型汽车的变速器壳体为例,用传感器模拟变速器壳体的附加质量,设置7种模态试验方案,分析相同附加质量作用于不同测点、不同附加质量作用于相同测点及附加质量不同分布方式下变速器壳体固有频率的变化。采用模态置信度、模态相位共线性和平均相位偏移验证模态试验数据的有效性和可靠性。结果表明:变速器壳体厚度不均匀,不同测点下相同附加质量对壳体固有频率的影响不同,壳体薄壁处振型较大,固有频率较小;同一测点的附加质量越大,变速器壳体的固有频率越小;附加质量均匀分布于变速器壳体时,固有频率较小。在模态试验中,应优先考虑采用非接触式传感器及轻质传感器测试变速器壳体等薄壁构件,附加质量应均匀分布到结构中,并尽量避开振型节点和振型幅值较大区域。 展开更多
关键词 变速器壳体 模态试验 附加质量 固有频率 模态影响
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基于DDAM方法的某舰载火控雷达抗冲击仿真计算 被引量:6
13
作者 侯世红 《机械设计》 CSCD 北大核心 2020年第7期87-92,共6页
通过建立某舰载火控雷达天线及天线座有限元模型,采用DDAM分析方法,结合GJB 1060. 1相关规定,对火控雷达天线及天线座进行了在加速度载荷作用下的垂向、横向、纵向的抗冲击性能仿真计算。由计算结果可知,结构在承受冲击载荷作用下,应力... 通过建立某舰载火控雷达天线及天线座有限元模型,采用DDAM分析方法,结合GJB 1060. 1相关规定,对火控雷达天线及天线座进行了在加速度载荷作用下的垂向、横向、纵向的抗冲击性能仿真计算。由计算结果可知,结构在承受冲击载荷作用下,应力较大的部件主要是锁紧螺母和左右半轴,其余部件承受的应力相对较低。因此在结构设计和材料选取过程中需要对锁紧螺母和左右半轴着重考虑,使其在抗冲击性能方面满足GJB 1060. 1及相关规范和设计要求。 展开更多
关键词 DDAM 抗冲击 舰船设备 模态质量
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基于附加质量优化与特征值灵敏度的结构损伤识别 被引量:1
14
作者 黄铧 马俊 伍晓顺 《江西冶金》 2023年第4期331-341,共11页
建立一种附加质量优化与特征值灵敏度相结合的结构损伤识别方法。通过在原结构上附加多组经优化的集中质量获得多个具有相同刚度的新结构,再利用原结构和新结构的实测特征值建立灵敏度方程组,求解损伤参数。以灵敏度矩阵的条件数最小作... 建立一种附加质量优化与特征值灵敏度相结合的结构损伤识别方法。通过在原结构上附加多组经优化的集中质量获得多个具有相同刚度的新结构,再利用原结构和新结构的实测特征值建立灵敏度方程组,求解损伤参数。以灵敏度矩阵的条件数最小作为目标函数,建立附加质量优化的数学模型,并使用粒子群算法进行寻优;采用二次奇异值截断法求解灵敏度方程组。为克服灵敏度矩阵的病态性和数据噪声的干扰,提出奇异值贡献指标,以合理确定奇异值截断阈值。某悬臂梁的数值分析表明,持续增加新结构的数量难以得到足够小的灵敏度矩阵条件数,但可以增加高质量奇异值分量的数量或改善奇异值分量的质量;利用奇异值贡献指标可以合理确定奇异值截断阈值;采用二次奇异值截断法和增加新结构数量均有利于提高结构损伤的识别精度。 展开更多
关键词 损伤识别 模态测试 附加质量 优化算法 灵敏度
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一种识别结构系统边界条件的新方法 被引量:4
15
作者 刘玉明 易伟建 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1999年第S1期103-107,111,共6页
提出了利用特征值的灵敏度分析和振动模态参数相结合识别结构系统边界条件的新方法.文中详细地进行了方法的理论推导和算例分析,表明该方法有效,实际可行.
关键词 灵敏度分析 模态参数 支承刚度 支承质量
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考虑坐标获取的试验模态分析的惯性参数识别方法 被引量:1
16
作者 杜中刚 孙永厚 +3 位作者 刘夫云 叶明松 邓聚才 汤金帅 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期89-98,153,共11页
精准高效的坐标获取方式在模态分析的参数识别和性能优化等方面具有重要意义。基于模态试验中刚体振动的原理,分析其线参量和角参量的转换关系,推导出获取激励和响应坐标的方程,并结合质量线法得到惯性参数表达式。通过研究坐标获取误... 精准高效的坐标获取方式在模态分析的参数识别和性能优化等方面具有重要意义。基于模态试验中刚体振动的原理,分析其线参量和角参量的转换关系,推导出获取激励和响应坐标的方程,并结合质量线法得到惯性参数表达式。通过研究坐标获取误差的影响因素,搭建发动机动力学模型的仿真试验平台,进一步验证坐标获取与惯性参数识别的方法。以某型号变速箱总成为试验对象,利用基于最小二乘的卷积拟合算法(Savitzky-Golay, SG)对数据平滑滤波处理,对比电子三维坐标仪法、三维模型法与所提方法在坐标获取中的精度,然后选用质量线法识别惯性参数,并将其与MPC转动惯量测试平台计算的结果进行讨论。结果表明:相较传统方法,所提方法直接从模态试验中获取坐标,效率极大提升,成本显著降低,操作更加简便;同时几何坐标获取和质心坐标识别的最大误差在3 mm左右,转动惯量相对误差最大不超过7%,其精度优于部分测量方法,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 参数识别 模态试验 坐标获取 惯性参数 质量线
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建筑楼面活荷载的模态测试法
17
作者 陈隽 周戈杰 王鹏程 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期12-19,60,共9页
荷载取值是建筑结构可靠性设计的基础。楼面活荷载作为建筑荷载研究的重要内容,其现场实测及数据积累是统计建模的关键,然而入户称重和问卷调查的传统方式,存在效率低、样本少、可靠性低和时效性差等问题。该研究基于成熟的结构模态测... 荷载取值是建筑结构可靠性设计的基础。楼面活荷载作为建筑荷载研究的重要内容,其现场实测及数据积累是统计建模的关键,然而入户称重和问卷调查的传统方式,存在效率低、样本少、可靠性低和时效性差等问题。该研究基于成熟的结构模态测试技术,提出由楼板模态质量获取楼面活荷载的新思路。首先通过理论证明结合数值试验,说明新方法的可行性,得到八种楼板边界条件下的模态质量到物理质量的转换关系,并给出实测时的具体操作步骤。通过模型试验和房屋实测对方法实用性进行检验,测试应用结果表明,所提方法的平均楼面活荷载测试精度满足荷载测试要求。配合简单的动力激振设备,利用此方法可实现楼面活荷载的便捷、高效检测。 展开更多
关键词 模态测试 模态质量 楼面活荷载 建筑楼板
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舱内液体附加质量对船体振动影响的模型实验研究 被引量:4
18
作者 程玉鑫 周力 +1 位作者 洪明 高伟 《中国舰船研究》 2008年第2期64-67,共4页
基于船体结构模型实验研究了舱内液体附加质量对船体总体振动低阶固有频率的影响。实验以钢质船模为研究时象,采用306DF结构模态分析系统进行实验研究,得到了几种不同装载量下的总体振动低阶固有频率。根据奇点分布法编程计算得到不同... 基于船体结构模型实验研究了舱内液体附加质量对船体总体振动低阶固有频率的影响。实验以钢质船模为研究时象,采用306DF结构模态分析系统进行实验研究,得到了几种不同装载量下的总体振动低阶固有频率。根据奇点分布法编程计算得到不同舱内水位高度下的附加质量,在进行结构有限元计算的时候考虑了附加质量的影响。将模态实验值与结构有限元计算结果进行了分析比较。 展开更多
关键词 模态实验 固有频率 附加质量 奇点分布法
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基于DDAM方法的舰艇导弹发射装置冲击仿真 被引量:4
19
作者 王伟力 姜涛 +1 位作者 洪帅军 黄雪峰 《应用科技》 CAS 2010年第11期1-4,共4页
舰船设备抗冲击性能是评价舰艇生命力的重要因素之一.应用美国海军用以考核舰船设备抗冲击性能的动态设计分析方法(DDAM),考核舰船甲板设备四联装导弹发射装置的抗冲击性能.通过模态理论分析,导出DDAM方法中的重要概念模态质量.仿真结... 舰船设备抗冲击性能是评价舰艇生命力的重要因素之一.应用美国海军用以考核舰船设备抗冲击性能的动态设计分析方法(DDAM),考核舰船甲板设备四联装导弹发射装置的抗冲击性能.通过模态理论分析,导出DDAM方法中的重要概念模态质量.仿真结果表明,四联装导弹发射设备横向冲击位移响应最大,纵向冲击mises应力最大,并超出材料许用应力范围,抗冲击性能不能满足舰船设备抗冲击考核要求.垂向抗冲击性能和纵向抗冲击性能达到舰船设备抗冲击考核要求. 展开更多
关键词 DDAM 模态质量 舰船设备 抗冲击
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Modal analysis on transverse vibration of axially moving roller chain coupled with lumped mass 被引量:4
20
作者 许立新 杨玉虎 +1 位作者 常宗瑜 刘建平 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2011年第1期108-115,共8页
The modal characteristics of the transverse vibration of an axially moving roller chain coupled with lumped mass were analyzed.The chain system was modeled by using the multi-body dynamics theory and the governing equ... The modal characteristics of the transverse vibration of an axially moving roller chain coupled with lumped mass were analyzed.The chain system was modeled by using the multi-body dynamics theory and the governing equations were derived by means of Lagrange's equations.The effects of the parameters,such as the axially moving velocity of the chain,the tension force,the weight of lumped mass and its time-variable assign position in chain span,on the modal characteristics of transverse vibration for roller chain were investigated.The numerical examples were given.It is found that the natural frequencies and the corresponding mode shapes of the transverse vibration for roller chain coupled with lumped mass change significantly when the variations of above parameters are considered.With the movement of the chain strand,the natural frequencies present a fluctuating phenomenon,which is different from the uniform chain.The higher the order of mode is,the greater the fluctuating magnitude and frequency are. 展开更多
关键词 roller chain modal analysis transverse vibration lumped mass
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